基于UML的“4+1”视图软件体系结构描述研究
【软件架构】运用RUP4+1视图软件架构设计（逻辑视图、实现视图、进程视图、物理视图和用例视图）
【软件架构】运⽤RUP4+1视图软件架构设计（逻辑视图、实现视图、进程视图、物理视图和⽤例视图）RUP概述RUP（Rational Unified Process），统⼀软件开发过程，统⼀软件过程是⼀个⾯向对象且基于⽹络的程序开发⽅法论。
在RUP中采⽤“4+1”视图模型来描述软件系统的体系结构。
“4+1”视图包括逻辑视图、实现视图、进程视图、部署视图和⽤例视图。
最终⽤户关⼼的是系统的功能，因此会侧重于逻辑视图；程序员关⼼的是系统的配置、装配等问题，因此会侧重于实现(开发)视图；系统集成⼈员关⼼的是系统的性能、可伸缩性、吞吐率等问题，因此会侧重于进程(处理)视图；系统⼯程师关⼼的是系统的发布、安装、拓扑结构等问题，因此会侧重于部署(物理)视图。
分析⼈员和测试⼈员关⼼的是系统的⾏为，因此会侧重于⽤例(场景)视图；原⽂链接：https:///turbock/article/details/102930810（2）4+1视图介绍：（3）UML 4+1视图：（）运⽤RUP 4+1视图⽅法进⾏软件架构设计下⽂摘⾃：⽐如设计⼀座跨江⼤桥：我们会考虑"连接南北的公路交通"这个"功能需求"，从⽽初步设计出理想化的桥墩⽀撑的公路桥⽅案；然后还要考虑造桥要⾯临的"约束条件"，这个约束条件可能是"不能影响万吨轮从桥下通过"，于是细化设计⽅案，规定桥墩的⾼度和桥墩之间的间距；另外还要顾及"⼤桥的使⽤期质量属性"，⽐如为了"能在湍急的江流中保持稳固"，可以把⼤桥桥墩深深地建在岩⽯层之上，和⼤地浑然⼀体；其实，"建造期间的质量属性"也很值得考虑，⽐如在⼤桥的设计过程中考虑"施⼯⽅便性"的⼀些措施。
和⼯程领域的功能需求、约束条件、使⽤期质量属性、建造期间的质量属性等类似，软件系统的需求种类也相当复杂，具体分类如图1所⽰。
基于UML的软件体系结构描述方法研究
基于UML的软件体系结构描述方法研究作者：郑东霞曹玉琳来源：《软件工程师》2009年第12期摘要:对基于UML(Unified Modeling Language)的“4+1”视图模型进行描述,从场景、概念视图、过程视图、构件视图、物理视图5个视角完整的描述一个系统的体系结构,并将该视图模型应用到钢材库管理系统的体系结构描述中。
实践表明:它是面向对象软件开发方法中高效而实用的软件体系结构建模方法。
关键词:软件体系结构;多视图;模型;UML1 引言在描述软件体系结构时,不仅要考虑系统功能方面,实际上系统的物理分布、过程通讯等问题也要加以考虑。
UML提供了可视化的图形表示方法及语义化的元模型描述规范,提供了静态和动态两种建模机制。
利用UML的半形式化特性及嵌入的扩充机制,可以从多个视图描述软件体系结构。
本文利用UML的“4+1”视图模型,分别从概念、过程、构件、物理、场景等五个不同的视角来描述钢材库管理系统的软件体系结构,5个视角结合在一起反映钢材库系统的体系结构的全部内容。
2 “4+1”视图的体系结构模型对一个软件体系结构的描述可以从不同的视角来描述。
“4+1”视图模型中的5个体系结构视角反映了系统构造的主要方面,能够全面系统地描述一个软件系统的体系结构。
“4+1”模型从逻辑、开发、过程、物理和场景5个不同的视角来描述软件体系结构的全部内容,如图1所示。
对比软件体系结构各个视角与软件开发的各阶段,逻辑视角、开发视角、过程视角和物理视角分别对应于软件开发的需求分析、总体设计、详细设计和实现阶段。
“4+1”视图模型反映了系统构造的几个方面,体现体系结构构造的抽象特征,体现系统的体系结构风格;反映了基于构件的软件开发方法的一些特征;对于“体系结构模型的实现”,“如何构造这些视图以及视图之间的映射关系”给予指导。
逻辑视角:描述系统的功能需求及它们之间的相互关系;按照应用领域的概念描述体系结构。
这些概念与实现它们的代码有关系,但并不总有直接映射的关系。
架构蓝图--软件架构_视图模型
我们曾使用来自 TRW 的 Universal Network Architechure Services（UNAS0） 产品来构建并实 施过程和任务集合（包扩它们的冗余），使它们融入过程的网络中。UNAS 包含 Software Architect Lifecycle Environment(SALE)工具，它支持上述表示方法。SALE 允许以图形的形式来描述进程架 构，包括对可能的交互任务通信路径的规格说明，正是从这些路径中自动生成对应的 Ada 或 C++ 源 代码。使用该方法来指定和实施进程架构的优点是易于进行修改而不会对应用软件造成太多的影响。 进程视图的风格
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架构模型
软件架构用来处理软件高层次结构的设计和实施。它以精心选择的形式将若干结构元素进行装配，从而 满足系统主要功能和性能需求，并满足其他非功能性需求，如可靠性、可伸缩性、可移植性和可用性。 Perry 和 Wolfe 使用一个精确的公式来表达，该公式由 Boehm 做了进一步修改：
软件架构 ＝ {元素，形式，关系/约束}
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架构蓝图--软件架构 "4+1" 视图模型
级别: 初级 Philippe Kruchten, 高级技术专员
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2005 年 1 月 01 日
拓展 Tomcat 应用
本文基于多个并发视图的使用情况来说明描述软件密集型系统架构的 模型。使用多重视图允许独立地处理各"风险承担人"：最终用户、开 发人员、系统工程师、项目经理等所关注的问题，并且能够独立地处
图 5 － Télic PABX 的过程蓝图（部分）
283.软件体系结构描述
283.软件体系结构描述 4.6 使⽤“4+1”模型描述软件体系结构 对于同⼀座建筑，住户、建筑师、内部装修⼈员和电⽓⼯程师有各⾃的视⾓。
这些视⾓反映了建筑物的不同⽅⾯，但它们彼此都有内在的联系，⽽且合起来形成了建筑物的总体结构。
软件体系结构反映了软件系统的总的结构，它和建筑物⼀样，存在不同的⾓度来反映系统的体系结构。
当⾯对⼀个复杂的系统时，必须从多个⾓度来考虑问题。
在处理体系结构时我们通常只考虑系统功能⽅⾯的需求，⽽实际上除了功能，物理分布、过程通信和同步等也必须在体系结构⼀级加以考虑。
这些来⾃不同⽅⾯的需求就形成了软件体系结构的不同视⾓。
每种不同的视⾓说明了系统中不同⾓⾊或参与者(Stakeholder)各⾃所关注的焦点。
每个视⾓都可以看成是⼀幅软件蓝图，同时具有⾃⼰的标记⽅法，可以选择⾃⼰的体系结构风格。
当然，所有视⾓并不是完全独⽴的，不同视⾓之间的元素在⼀定的规则下是相关联的。
从1990年开始，Rational公司的Philippe Kruchten对软件体系结构的不同视⾓进⾏了专门的研究，并于1995年在IEEE提出了⽤于体系结构描述的“4+1”视图模型(The 4+1 View Model of Architecture)。
它们是逻辑视图(Logical View)、过程视图(Process View)、物理视图(Physical View)、开发视图(Development View)，另外加上场景(Scenarios)。
“4+1”视图模型为理解复杂系统的软件体系结构提供了⼀个简单和易于理解的⽅式。
它从 5个不同的⾓度来描述软件，每个⾓度都显⽰了模型系统的⼀个具体⽅⾯。
下⾯对该模型进⾏较详细的介绍。
“4+1”模型由5个视图组成，如图4-17所⽰。
图4-17 “4+1”视图模型 其中： ●逻辑视图：当采⽤⾯向对象的设计⽅法时，逻辑视图即是对象模型。
●过程视图：描述系统的并发和同步⽅⾯的设计。
架构蓝图--软件架构 4+1 视图模型(Philippe Kruchten)
架构蓝图--软件架构"4+1" 视图模型---Philippe Kruchten引言我们已经看到在许多文章和书籍中，作者欲使用单张视图来捕捉所有的系统架构要点。
通过仔细地观察这些图例中的方框和箭头，不难发现作者努力地在单一视图中表达超过其表达限度的蓝图。
方框是代表运行的程序吗？或者是代表源代码的程序块吗？或是物理计算机吗？或仅仅是逻辑功能的分组吗？箭头是表示编译时的依赖关系吗？或者是控制流吗？或是数据流吗？通常它代表了许多事物。
是否架构只需要单个的架构样式？有时软件架构的缺陷源于过早地划分软件或过分的强调软件开发的单个方面：数据工程、运行效率、开发策略和团队组织等。
有时架构并不能解决所有"客户"（或者说"风险承担人"，USC 的命名）所关注的问题。
许多作者都提及了这个问题：Garlan & Shaw 1、CMU 的Abowd & Allen、SEI 的Clements。
作为补充，我们建议使用多个并发的视图来组织软件架构的描述，每个视图仅用来描述一个特定的所关注的方面的集合。
架构模型软件架构用来处理软件高层次结构的设计和实施。
它以精心选择的形式将若干结构元素进行装配，从而满足系统主要功能和性能需求，并满足其他非功能性需求，如可靠性、可伸缩性、可移植性和可用性。
Perry 和Wolfe 使用一个精确的公式来表达，该公式由Boehm 做了进一步修改：软件架构＝{元素，形式，关系/约束}软件架构涉及到抽象、分解和组合、风格和美学。
我们用由多个视图或视角组成的模型来描述它。
为了最终处理大型的、富有挑战性的架构，该模型包含五个主要的视图（请对照图1）：∙逻辑视图（Logical View），设计的对象模型（使用面向对象的设计方法时）。
∙过程视图（Process View），捕捉设计的并发和同步特征。
∙物理视图（Physical View），描述了软件到硬件的映射，反映了分布式特性。
体系结构蓝图—软件体系结构的41视图（中文版）
本文基于多个并发视图的使用情况来说明描述软件密集型系统架构的模型。
使用多重视图允许独立地处理各"风险承担人"：最终用户、开发人员、系统工程师、项目经理等所关注的问题，并且能够独立地处理功能性和非功能性需求。
本文分别对五种视图进行了描述，并同时给出了捕获每种视图的表示方法。
这些视图使用以架构为中心的、场景驱动以及迭代开发过程来进行设计。
引言我们已经看到在许多文章和书籍中，作者欲使用单张视图来捕捉所有的系统架构要点。
通过仔细地观察这些图例中的方框和箭头，不难发现作者努力地在单一视图中表达超过其表达限度的蓝图。
方框是代表运行的程序吗？或者是代表源代码的程序块吗？或是物理计算机吗？或仅仅是逻辑功能的分组吗？箭头是表示编译时的依赖关系吗？或者是控制流吗？或是数据流吗？通常它代表了许多事物。
是否架构只需要单个的架构样式？有时软件架构的缺陷源于过早地划分软件或过分的强调软件开发的单个方面：数据工程、运行效率、开发策略和团队组织等。
有时架构并不能解决所有"客户"（或者说"风险承担人"，USC 的命名）所关注的问题。
许多作者都提及了这个问题：Garlan & Shaw 1、CMU 的 Abowd& Allen、SEI 的Clemen ts。
作为补充，我们建议使用多个并发的视图来组织软件架构的描述，每个视图仅用来描述一个特定的所关注的方面的集合。
架构模型软件架构用来处理软件高层次结构的设计和实施。
它以精心选择的形式将若干结构元素进行装配，从而满足系统主要功能和性能需求，并满足其他非功能性需求，如可靠性、可伸缩性、可移植性和可用性。
Perry和 Wolfe使用一个精确的公式来表达，该公式由 Boehm做了进一步修改：软件架构＝{元素，形式，关系/约束}软件架构涉及到抽象、分解和组合、风格和美学。
(完整版)体系结构蓝图—软件体系结构的4+1视图(中文版)
本文基于多个并发视图的使用情况来说明描述软件密集型系统架构的模型。
使用多重视图允许独立地处理各"风险承担人"：最终用户、开发人员、系统工程师、项目经理等所关注的问题，并且能够独立地处理功能性和非功能性需求。
本文分别对五种视图进行了描述，并同时给出了捕获每种视图的表示方法。
这些视图使用以架构为中心的、场景驱动以及迭代开发过程来进行设计。
引言我们已经看到在许多文章和书籍中，作者欲使用单张视图来捕捉所有的系统架构要点。
通过仔细地观察这些图例中的方框和箭头，不难发现作者努力地在单一视图中表达超过其表达限度的蓝图。
方框是代表运行的程序吗？或者是代表源代码的程序块吗？或是物理计算机吗？或仅仅是逻辑功能的分组吗？箭头是表示编译时的依赖关系吗？或者是控制流吗？或是数据流吗？通常它代表了许多事物。
是否架构只需要单个的架构样式？有时软件架构的缺陷源于过早地划分软件或过分的强调软件开发的单个方面：数据工程、运行效率、开发策略和团队组织等。
有时架构并不能解决所有"客户"（或者说"风险承担人"，USC 的命名）所关注的问题。
许多作者都提及了这个问题：Garlan & Shaw 1、CMU 的Abowd & Allen、SEI 的Clements。
作为补充，我们建议使用多个并发的视图来组织软件架构的描述，每个视图仅用来描述一个特定的所关注的方面的集合。
架构模型软件架构用来处理软件高层次结构的设计和实施。
它以精心选择的形式将若干结构元素进行装配，从而满足系统主要功能和性能需求，并满足其他非功能性需求，如可靠性、可伸缩性、可移植性和可用性。
Perry 和Wolfe 使用一个精确的公式来表达，该公式由Boehm 做了进一步修改：软件架构＝{元素，形式，关系/约束}软件架构涉及到抽象、分解和组合、风格和美学。
我们用由多个视图或视角组成的模型来描述它。
为了最终处理大型的、富有挑战性的架构，该模型包含五个主要的视图（请对照图1）：•逻辑视图（Logical View），设计的对象模型（使用面向对象的设计方法时）。
4+1 视图模型
developerWorks 中国 > Rational >架构蓝图--软件架构 "4+1" 视图模型级别： 初级 Philippe Kruchten , 高级技术专员2005 年 1 月 01 日本文基于多个并发视图的使用情况来说明描述软件密集型系统架构的模型。
使用多重视图允许独立地处理各"风险承担人"：最终用户、开发人员、系统工程师、项目经理等所关注的问题，并且能够独立地处理功能性和非功能性需求。
本文分别对五种视图进行了描述，并同时给出了捕获每种视图的表示方法。
这些视图使用以架构为中心的、场景驱动以及迭代开发过程来进行设计。
引言我们已经看到在许多文章和书籍中，作者欲使用单张视图来捕捉所有的系统架构要点。
通过仔细地观察这些图例中的方框和箭头，不难发现作者努力地在单一视图中表达超过其表达限度的蓝图。
方框是代表运行的程序吗？或者是代表源代码的程序块吗？或是物理计算机吗？或仅仅是逻辑功能的分组吗？箭头是表示编译时的依赖关系吗？或者是控制流吗？或是数据流吗？通常它代表了许多事物。
是否架构只需要单个的架构样式？有时软件架构的缺陷源于过早地划分软件或过分的强调软件开发的单个方面：数据工程、运行效率、开发策略和团队组织等。
有时架构并不能解决所有"客户"（或者说"风险承担人"，USC 的命名）所关注的问题。
许多作者都提及了这个问题：Garlan & Shaw 1、CMU 的 Abowd & Allen 、SEI 的 Clements 。
作为补充，我们建议使用多个并发的视图来组织软件架构的描述，每个视图仅用来描述一个特定的所关注的方面的集合。
架构模型软件架构用来处理软件高层次结构的设计和实施。
它以精心选择的形式将若干结构元素进行装配，从而满足系统主要功能和性能需求，并满足其他非功能性需求，如可靠性、可伸缩性、可移植性和可用性。
体系结构结构模型
仓库管理系统的软件体系结构模型XXX（XX大学 XXX学院，XX XXX）摘要：本文使用统一建模语言UML对仓库管理软件的软件体系架构进行建模。
使仓库管理软件架构在开发初期能够很好地被开发人员和客户理解。
本文采用“4+1”视图模型对系统进行建模。
关键词：仓库管理 UML 软件体系架构1.软件系统体系结构模型本章采用“4+1”视图模型对软件系统进行建模。
该视图模型从5个不同的视角，包括逻辑视图、进程视图、物理视图、开发视图、和场景视图来描述软件体系机构。
每个视图只关心系统的一个侧面，5个视图结合在一起才能反映系统的软件体系结构的全部内容。
“4+1”视图模型如图1所示，其中图中的实施视图就是开发视图。
图1 “4+1”视图模型1.1逻辑视图逻辑视图（Logical view），主要是整个系统的抽象结构表述，关注系统提供最终用户的功能需求，不涉及具体的编译，即输出和部署。
在逻辑视图中，系统分解成一系列的功能抽象。
这些分解不但可以用来进行功能分析，而且可用作标识在整个系统的各个不同部分的通用机制和设计元素。
通常在UML中用类图来描述逻辑视图。
类图(Class diagram)显示了模型的静态结构，特别是模型中存在的类、类的内部结构以及它们与其他类的关系等，从系统构成角度来描述正在开发的系统。
类图不显示暂时性信息。
如图2所示为系统逻辑视图。
在逻辑视图中，采购入库员、出库员、商场管理员、仓库管理员类是通过系统用户类泛化来的，系统用户有的一般操作和属性他们也都拥有。
其中按照系统的权限范围来说，采购入库员、出库员、仓库管理员依赖于商场管理员，因为只有商场管理图2 逻辑视图员有注册用户的功能。
除了他们共有的属性和操作，采购入库员、出库员、商场管理员、仓库管理员还有各自的特殊操作。
采购入库员类自己还包含了商品入库、创建商品信息、维护商品信息、信息查询这些操作。
出库员类包含的操作有商品出库、信息查询。
仓库管理员类包含的操作有仓库盘点、货位管理。
基于UML的软件体系结构建模研究与应用
基于UML的软件体系结构建模研究与应用常亚萍长春工业大学，长春 (130012)E-mail：chang19830909@摘要：本文对UML和ADL两种建模工具的集成应用问题进行了研究，旨在揭示一种可视化与形式化建模方法有效结合的可行途径。
采用UML描述概念层和逻辑层模型更为清晰易懂，而采用ADL描述物理层模型更加易于实现。
将UML与ACME /ADL集成的建模方法，在物资管理系统体系结构的建模中加以应用，对该系统的体系结构进行了有效的建模表述。
论文给出了最终结论:UML与ADL软件体系结构建模中可以恰当地结合使用在描述体系结构方面相辅相成、优势互补，在软件体系结构建模中可以恰当地结合使用。
关键词：软件体系结构，统一建模语言，体系结构描述语言1. UML与ADL建模特性对比ADL吸收了传统程序设计中严格精确的语义和语法的特点[18]，针对软件体系结构的整体性和抽象性特点，定义和确定了适合于软件体系结构表达与描述的有关抽象元素，能有效支持所描述系统的分析、求精和验证。
ADL不足之处是难以被开发人员所理解，不便于交流和使用，很难融入到当前软件开发的实践中。
统一建模语言UML是一种语义，丰富、通用、可视化的建模语言和事实上的国际工业标准，易于理解和交流[3][11][13]。
UML提供的丰富的视图从多个视角描述系统的不同侧面，可以有效运用于软件系统的建模、分析与设计。
但是，作为一种通用的语言，UML对软件体系结构的可构造性建模能力较弱，缺乏形式化语义，对体系结构的描述只能到达非形式化的层次。
综上所述，UML与ADL在描述体系结构方面各有特色，比较它们各自的优势和弱势[2][4][6][7][8]，如表1所示。
表1 UML与ADL描述软件体系结构的特性对比特性UML ADL优势1．语义丰富、通用、标准，易于理解和交流。
发展已经成熟：2．丰富的视图可以从多个视角来描述系统的不同侧面，可以有效运用于分析、设计到实现的软件开发的全过程。